Ископаемые угли

Угли ископаемые – твердое ископаемое топливо растительного происхождения; подразделяются на гумусовые, образующихся из остатков высших растений, и сапропелевые, образующихся из остатков низших растений, главным образом водорослей. Угли с разным петрографическим составом отличаются не только по блеску и строению, но также по прочности, спекаемости, обогатимости, выходу летучих веществ и продуктов их термической переработки. Блестящие типы углей обладают слабой механической прочностью и при добыче легко дробятся. Матовые – более твердые и при добыче остаются в крупных классах углей. Блестящие типы углей средней стадии углефикации хорошо спекаются, матовые – спекаются плохо или вовсе не спекаются.

В зависимости от стадии углефикации различают: бурый уголь, каменный уголь и антрацит.

Бурый уголь – представляет собой самую стадию превращения исходного растительного вещества в уголь. Получил название от обычного для него бурого цвета, хотя имеется бурый уголь и чёрного цвета.

По химическому составу и физико – химическим свойствам бурый уголь занимает среднее положение между торфом и каменным углем. Характерными особенностями бурого угля являются: большая гигроскопичность, обуславливающая высокую влажность; высокий выход летучих веществ (обычно более 40%); отсутствие спекаемости; лёгкая окисляемость и самовозгорание; низкая теплота сгорания горючей массы.

При выветривании бурый уголь легко разрушается и превращается в мелочь. С возрастанием степени углефикации влажность бурого угля уменьшается от 60 до 15%, а теплота сгорания увеличивается.

Крупнейшие бассейны бурого угля: Днепровский, Подмосковный, бассейны Урала.

Каменный уголь – следующая после бурого угля стадия превращения растительного материала.

В отличие от бурого угля каменный уголь характеризуется большой твердостью, плотностью, всегда чёрным цветом, невысокой рабочей влажностью (3 – 13%), понижеженным выходом летучих веществ (9- 45%), пониженным содержанием водорода и кислорода, повышенным содержанием углерода.

Крупнейшими разрабатываемыми каменноугольными бассейнами являются Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский, Печорский и Иркутский.

Антрацит – ископаемое твердое топливо высшей степени углефикации. По сравнению с каменными углями антрациты являются самыми блестящими, твердыми и плотными образованиями. В бывшем СССР крупные месторождения антрацитов сосредоточены в Донецком бассейне, а также поменьше в Западной Сибири и на восточном склоне Урала.

Горючие сланцы – ископаемое твердое топливо сапропелитовой природы с очень высоким содержанием минеральных веществ. Горючие сланцы используются преимущественно как топливо для электростанций, а также для термической переработки на жидкие продукты и газ. Сланцевый газ с высокой теплотой сгорания используется в качестве топлива в коммунальном хозяйстве.

Крупнейшие залежи горючих сланцев имеются в Ленинградской обл., бассейне реки Волги и Заволжье.

Марки углей обозначаются первыми буквами их наименований:

Д – длиннопламенный Г – газовый Ж – жирный ОС – отощенный спекающийся К-коксовый Т – тощий СС- слабоспекающийся ПА – полуантрацит А – антрацит

Классификация углей по размеру кусков

Классы угля

Условное обозначение класса

Размеры кусков, мм

Плитный

П

более 100

Крупный

К

50 – 100

Орех

О

25 – 50

Орех с мелким

ОМ

13 - 50

Мелкий

М

13 – 25

Зубок

З

3 – 6

Мелкий, семечко, штыб (смесь)

МСШ

менее 25

Семечко со штыбом

СШ

менее 13

Штыб

Ш

менее 6


Качество углей, их характеристики и классификация для разных угольных бассейнов разная. Поэтому ниже приводим теплотехнические характеристики углей популярных бассейнов.


Показатели

Донецкий угольный бассейн

Подмосковный

Марки углей

Бурый рядовой

Д

Г

Ж

К

ОС

Т

ПА

А

БР

Влага, %

13

7

5

5

4,5

5

5,5

5,5

7

Зола, %

17,5

18

19,5

19

19,5

18,5

17

17

34

Сера, %

2,9

2,6

2,5

2,6

2

2,3

1,6

1,5

3

Теплота сгорания

горюч.массы низ

шая, ккал/кг

7320

7700

8060

8180

8280

8280

8190

7980

6280

Теплота сгорания

рабоч. массы низ

шая, ккал/кг

5180

5830

6140

6280

6340

6380

6400

6230

2560

Макс температ.оС

2050

2080

2120

2080

2120

2120

2130

2150

1660

Справочник для каменного угля: 1 м3 угля = 1,28 – 1,53 Тн , или 1 Тн угля = 0,75 – 0,66 м3.

Обогащение угля представляет собой сложный процесс удаления из добытого (рядового) угля, занесённых в уголь при добыче и сопутствующих угольному пласту минеральных примесей. В результате зольность угля снижается и уголь обогащается органической (горючей) массой.

Брикетирование – прессование угольной мелочи в смеси со связующим или без оного. В качестве связующего обычно применяют каменноугольный пек; вместо пека иногда применяют глину и другие вяжущие вещества. Некоторые бурые угли можно брикетировать без связующего при очень высоких давлениях - до 1200 – 1500 ат. Для ряда бурых углей, например башкирских и украинских, такое высокое давление не обязательно.

К угольным брикетам предъявляются следующие требования: они должны быть водоустойчивыми, твердыми, прочными, легко гореть и наряду с этим выдерживать длительное хранение без самовозгорания, не рассыпаться при горении и гореть без дыма и копоти. Угольные брикеты имеют худшую теплоотдачу, чем у соответствующего угля.